從系統到元件：HVDC帶來的電力管理新藍海
2025.09/25
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產業趨勢探勘
從系統到元件：HVDC帶來的電力管理新藍海
- 接續著本主題的前一篇專欄 (https://goldoninvest.com/columns/detail/119)，針對即將到來的HVDC所做的初階探討，本篇我們更進一步解構，電源管理體系在HVDC時代將如何演進、以及對產業將帶來什麼樣的新契機。
HVDC驅動的電力系統變革
- 電力即算力的時代：AI伺服器的能耗不斷飆升，電力供應方式已經不再只是配角，而是直接決定算力的關鍵。NVIDIA 最新一代資料中心架構，把電壓從傳統的54V提升到800V HVDC，把「電力體系」推到市場的鎂光燈之下。這不僅僅是技術規格的提升，而是算力再提升的關鍵瓶頸。未來的效能提升不再單靠 GPU 數量或製程演進，而是必須兼顧最根本的能源供應。
- 系統廠的第一波受惠：台達電、光寶科等電源供應整合廠商因為能供應高壓 PSU 與整櫃電源解決方案，因此成為第一批受惠者。市場對此的反應已經體現在這些公司的股價與訂單能見度上。這意味著 HVDC的即將到來，已直接讓電源系統在AI經濟中地位躍升。
- 供電結構的全面重組：HVDC 帶來的不只是單純的效率優化，而是整個能量傳輸邏輯的翻轉。傳統 54V體系下，能量傳輸損耗高、散熱壓力大，尤其系統規模放大時更顯沉重；日後改採800V HVDC 模式後則能在相同電流下輸送更多能量，同時降低耗損與熱能的產生。這使得供電系統中的每個環節，從櫃級轉換、板級降壓、到元件端的濾波與保護等，都必須重新設計。
- 效率與可靠度的雙重挑戰：高壓體系雖能帶來效率，但也提高了風險。突波管理、瞬態保護、散熱架構與長時間穩定性測試，任何一個環節出錯，都可能導致整個資料中心停擺。因此對全年無休的伺服器來說，HVDC 不只是效能課題，更是「零失誤標準」的挑戰。未來供應商能否滿足這些可靠度要求將決定其市場地位。
- 車電經驗的借鏡：電動車從 400V 升到 800V 時，帶動了功率元件、電容與 PMIC 的全面升級，並促成了新材料如 SiC MOSFET 的導入。當時的轉型經驗，如今幾乎可完整複製到資料中心改成HVDC之過程。主要差別在於車電驅動與要求的是馬達與續航，而HVDC驅動與要求的是算力與資料處理速度。而這也代表車電累積的技術與驗證將能被水平移植，為電源廠商廠商開出一條捷徑。
- 趨勢延伸：HVDC 不是單一環節的調整，而是整個體系都需要變革。依目前發展狀態來看，這個變革先讓系統廠獲利，再推動模組化，最後引爆元件端的新需求。形成一個自上而下逐步擴散的格局轉換。
從系統到次系統的水平整合
- 模組化的必然性：當電源系統廠隨著伺服器而升級後，市場自然會往中上游推進。未來資料中心甚至電源系統廠客戶需要的不只是零件，而是能一次解決電源管理的整合模組，以降低驗證成本、縮短導入時間，並提升系統可靠度。這也就是Known Good Module (KGM)概念。因此未來在此領域的競爭，將不再只是單一零件性能的比較，而是能否整合元件成為模組並通過系統廠甚至資料中心廠商的驗證。例如光寶科把電源、BBU 與液冷打包，已經是模組化的雛形。未來更多廠商會從單純零件供應轉為模組解決方案提供者。誰能跨足多個元件環節並整合，誰就能掌握更高的議價能力。
- 進行中的案例：國巨近期的購併大動作正是上述演化的最佳示範。前幾年併購的富鼎切入高壓 MOSFET 與功率元件，力智專注高階 PMIC，甚至近期出手的茂達補足了記憶體與周邊電源PMIC，以及日商芝浦可提供溫度感測元件。這些拼圖組合起來，讓國巨從單一被動元件廠，躍升為主動與被動整合平台，而這個水平整合過程，不只是擴充產品線，而是打造出能切入系統廠需求的完整解決方案。
- 產業門檻的提升：模組化也意味著新門檻的建立。不同元件之間的匹配度、長期可靠度的驗證、標準化的元件銜接，這些挑戰將篩選出真正具備模組建構能力的廠商，能通過這些挑戰的公司就能在新一波 HVDC 浪潮中確立領先地位。
元件端的升級與新材料引入
- 高壓環境的挑戰：隨著800V HVDC逐漸成為新標準，元件規格的提升將不再是選配，而是必須的標配。從功率開關到電容濾波，再到保護元件，所有環節都要能承受更高的電壓與電流。這意味著傳統的鋁質電容或矽基MOSFET功率元件，很快會到達可用極限，因此讓市場自然會轉向追求新材料與新設計。
- 功率元件的升級：例如SiC MOSFET 在車電已被驗證，具備高耐壓與低損耗特性。未來在 HVDC 資料中心，無論是櫃級轉換器或板級降壓器，預期將成為廣泛被選用的配置。
- 電容的新角色：相較於傳統的鋁質電容，固態電容在高頻濾波下展現低 ESR 優勢，塑膠薄膜電容則能在高壓環境下維持穩定可靠。這些元件過去主要應用在車電與工控，現在在 HVDC 的場域中將被重新定位，並可能帶來大規模新增需求。
- PMIC與控制IC：在高壓突波與瞬態條件下，電源管理 IC 扮演的角色勢必更加吃重。未來的多相降壓控制器、甚至具備監測與保護功能的 PMIC，都將是 HVDC 生態系不可或缺的核心。前述提及之案例，國巨收購力智與茂達的動作，正是著眼於這一塊的未來價值。
GoldON投資方向思考
- 從上述HVDC帶動的電力管理演進藍圖中，可以讓我們看出三階段的投資層面：包括第一階段由系統廠收割（例如台達電、光寶科），第二階段則延伸至次系統與模組廠商，第三階段則是元件升級與新材料導入。而沿著這條發展路徑的重要觀察點如下：
- 模組化能力：能把 PMIC、功率元件、感測與被動元件整合成 KGM的廠商，就能掌握客戶驗證門檻與長期合作機會。這也是次系統發展的核心競爭力。
- 車電經驗的移植速度：SiC MOSFET、薄膜電容等技術已在車電成熟，能否快速移植到資料中心取決於各家廠商的安規與認證腳步。誰能加快跨越，誰就能率先獲利。
- 跨領域的協同整合：從國巨的購併案例，整合富鼎、力智、茂達到芝浦，透過這種集團化打法，不只增加產品線完整性，也能讓其以解決方案切入電源系統廠甚至直攻資料中心客戶。
- 中長期的投資方向：HVDC對產業將帶來的不僅是單一環節升級，而是一個全新的框架，由系統、次系統到元件的完整價值體系。未來投資也應隨著時間的推進與產業的發展腳步，與這三個層次亦步亦趨，包括率先受惠的電源系統廠；然後是能跨元件整合並提供模組化解決方案的次系統廠，最後則是能把車電經驗複製到資料中心的元件供應商。以這三層次架構，勾勒出一個中長期針對HVDC的投資規劃。
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前驅投資週報2025-028
Processor: BriaI Chen
